BAHAN DAN METODE
Penelitian 2. Perubahan Struktur Daun Beberapa Genotipe Kedelai sebaga
Adaptasi melalui Mekanisme Penghindaran terhadap Intensitas Cahaya Rendah
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan perubahan struktur daun antara genotipe toleran dan peka. Pada percobaan I perlakuan naungan diberikan sejak tanam sampai panen untuk menggambarkan adaptasi. Pada percobaan II perlakuan gelap diberikan dalam variasi pergiliran dengan cahaya normal pada umur 23 - 32 HST. Variasi tersebut menyebabkan terjadinya perbedaan umur tanaman saat perlakuan gelap diberikan (Lampiran 4). Pada percobaan II perlakuan gelap selama tiga hari (TTG= terang-terang-gelap) menggambarkan perlakuan cekaman defisit cahaya ekstrim yang diberikan pada umur 29 - 32 HST. Perlakuan gelap 3 hari dilanjutkan terang 3 hari (TGT=terang-gelap-terang) mencerminkan penyembuhan setelah cekaman akibat perlakuan gelap selama 3 hari pada umur 26 -29 HST. Perlakuan GTG (gelap-terang-gelap) bisa menunjukkan adaptasi (on/off) terhadap gelap, yaitu menunjukkan kondisi tanaman pada saat gelap, yang sebelumnya diberi perlakuan gelap 3 hari dilanjutkan dengan cahaya normal 3 hari. Perlakuan TGN (terang-gelap-naungan 50%) mengambarkan adanya penyembuhan dan adaptasi.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama dilaksanakan pada Mei sampai Agustus 2002, sedangkan percobaan kedua pada Maret sampai Mei 2004. Seluruh percobaan dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB, di Darmaga Bogor. Perlakuan gelap total pada percobaan II menggunakan suatu ruangan gelap di Cikabayan.
Pengeringan dan penimbangan dilakukan di laboratorium PSPT - IPB Bogor Pembuatan penampang melintang daun dilakukan di Biotrop Bogor. Pengukuran luas daun dilakukan di Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat Bogor..
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan pada percobaan I berupa delapan genotiope kedelai yang telah disebutkan terdahulu pada penelitian 1. Bahan tanaman pada percobaan II adalah
45
empat genotipe yang dipilih dari delapan genotipe pada percobaam I, yaitu Ceneng (T), B613 (T), Pangrango (T), dan Godek (P). Ceneng adalah genotipe yang konsisten toleran, sedangkan Godek konsisten peka (Sopandie et al, 2002)
Alat yang digunakan antara lain mikroskup elektrik binokuler, pisau silet, penggaris, oven pengering, timbangan, dan areameter. Alat dan bahan untuk membuat preparat penampang melintang daun dikemukakan pada Lampiran 5.
Metode
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji adaptasi kedelai melalui mekanisme penghindaran, yaitu berupa perubahan struktur daun. Struktur daun yang bisa menggambarkan mekanisme penghindaran antara lain tebal daun, bobot spesifik daun, luas helai daun, kerapatan bulu dan stomata daun, serta kandungan klorofil daun.
Penelitian ini merupakan percobaan lapang, yang terdiri atas dua percobaan. Pada percobaan I tanaman diberi cekaman intensitas cahaya rendah berupa naungan paranet 25%, 50%, dan 75% sejak tanam sampai panen seperti pada penelitian 1. Pada percobaan II kedelai ditumbuhkan pada kondisi normal sampai umur 23 HST. Cekaman pada percobaan 2 diberikan secara ekstrim (gelap total) namun dalam waktu singkat, yaitu 3 hari yang divariasikan secara bergiliran dengan cahaya normal. Perlakuan pada percobaan II diberikan selama 9 hari pada fase vegetatif, yaitu sejak tanaman berumur 23 sampai 32 HST sesuai dengan jadwal pada Lampiran 4. Perlakuan gelap dilaksanakan dengan cara menaruh polibag berisi tanaman ke dalam ruangan kedap cahaya, sehingga intensitas cahaya di dalam ruangan adalah nol, yaitu keadaan defisit cahaya ekstrim. Jadwal pelaksanaan perlakuan dan pengambilan sampel dipaparkan pada Lampiran 4.
Pergiliran gelap–terang atau naungan 50% berlangsung masing-masing 3 hari. Titik awal penghitungan jadwal (hari ke-0 perlakuan) adalah pada 23 HST. Jadi perlakuan TTG seperti yang dimaksud di bawah ini artinya sejak tanam sampai umur 23 HST kedelai ditumbuhkan pada kondisi normal, dilanjutkan selama 2 x 3 hari perlakuan T (terang/normal), sehingga perlakuan 3 hari gelap diberikan pada 29 - 32 HST.
Rancangan Percobaan
Percobaan I menggunakan rancangan percobaan yang sama dengan pada percobaan I-A pada penelitian 1, yaitu Rancangan Petak Terbagi (Lampiran 2). Petak utamanya adalah
empat tingkat naungan paranet, sedangkan anak petaknya adalah delapan genotipe yang telah disebut di atas.
Pada percobaan II rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) yang disusun secara faktorial. Faktor pertama adalah genotipe, yaitu Ceneng (toleran), B613 (toleran), Pangrango (toleran), dan Godek (peka). Faktor kedua adalah lima variasi pergiliran, terang, gelap, dan naungan 50%, yaitu:
T1 = TTT = perlakuan terang (cahaya normal) terus-menerus, sebagai kontrol (keadaan normal)
T2 = TTG = perlakuan terang (cahaya normal) terus-menerus sampai hari ke-29, lalu gelap selama 3 hari
T3 = TGT = perlakuan terang (cahaya normal) sampai hari ke-26, lalu gelap selama 3 hari, kemudian terang (normal) selama 3 hari
T4 = GTG = perlakuan terang (normal) sampai hari ke-23, lalu gelap selama 3 hari, kemudian terang (normal) 3 hari, lalu gelap lagi selama 3 hari. T5 = TGN = perlakuan terang (cahaya normal) sampai hari ke 26, lalu gelap
selama 3 hari, dan dilanjutkan naungan 50% selama 3 hari
Jadwal perlakuan pergiliran terang, gelap, dan naungan serta waktu pengambilan dijelaskan lebih lanjut pada Lampiran 4. Denah susunan perlakuan di lapang dipaparkan pada Lampiran 3.
Pelaksanaan
Pelaksanaan percobaan I sama dengan percobaan pada penelitian 1. Pengambilan sampel dilakukan saat fase vegetatif, yaitu tanaman berumur 4 minggu. Daun yang dijadikan sampel merupakan daun trifoliat ke 3 - 4 yang telah membuka penuh.
Pengukuran tebal daun dilakukan dengan cara memotong melintang daun dan melihatnya di mikroskup elektrik binokuler. Sampel daun diukur luasnya dengan menggunakan area meter. Sampel daun tersebut kemudian dikeringkan dalam oven 80o C selama 48 jam, lalu ditimbang. Bobot spesifik daun (BSD) ialah bobot kering satu sampel daun dibagi luasnya.
Perlakuan sampel daun untuk pengukuran palisade dan kerapatan stomata menggunakan metode Widjaya (1996) yang tercantum dalam Lampiran 5. Kerapatan bulu dihitung dengan cara menghitung bulu daun bagian bawah (abaxial) dengan bantuan mikroskup elektrik
47
binokuler. Analisis klorofil a dan b dilaksanakan di laboratorium PSPT- IPB dengan memakai metode Arnon (Yoshida, 1976). Kandungan klorofil daun diperoleh berdasarkan pembacaan absorban spektrofotometer pada 663 nm dan 645 nm. Kandungan klorofil a dan b ditentukan berdasarkan persamaan:
Kl. a = 0.0127 x D663 - 0.00269 x D645 Kl. b = 0.0229 x D645 - 0.00460 x D663
Pelaksanaan percobaan II di lapang umumnya sama dengan percobaan pada penelitian 1 yang telah dikemukakan di depan. Pada percobaan ini tiap polibag berisi tiga tanaman. Dosis pupuk per polibag diberikan tiga kali lipat lebih tinggi daripada pada percobaan I. Karena itu dosis per tanaman tetap sama dengan percobaan pada penelitian 1. Ruangan untuk perlakuan gelap adalah ruangan biasa yang kemudian ditutup dan dilapisi kertas sehingga kedap cahaya dan intensitas cahayanya sama dengan nol
Pada percobaan II mula-mula semua tanaman ditumbuhkan pada kondisi cahaya normal sampai umur 23 hari, untuk kemudian diberi perlakuan pergiliran tiga hari terang - gelap (on/off) pada umur 23 –32 HST sesuai variasi jadwalnya. Perlakuan terang yang dimaksud adalah cahaya normal sebagaimana yang berlangsung alamiah. Perlakuan naungan dilakukan dengan memasukkan polibag berisi tanaman dalam selubung paranet 50% sebagaimana pada perlakuan naungan sebelumnya. Perlakuan gelap dilaksanakan dengan menaruh polibag ke dalam ruangan (kamar) gelap kedap cahaya seperti dikemukakan di depan.
Semua sampel daun diambil pada hari yang sama (32 HST), yaitu setelah tanaman mendapat berbagai perlakuan secara lengkap sesuai variasinya. Karena itu untuk perlakuan TTG sampel diambil pada saat tanaman mendapat perlakuan gelap. Selanjutnya untuk TGT pada saat terang, GTG saat gelap, dan TGN saat naungan 50%.
Daun yang digunakan untuk sampel adalah daun trifoliat yang telah membuka sempurna nomor 2 dari pucuk (apex). Untuk pengamatan klorofil daun sampelnya adalah daun yang telah membuka sempurna nomor 3 dari pucuk. Prosedur pengukuran sama dengan prosedur pada percobaan I pada penelitian 2 ini.
Analisis Data
Analisis data menggunakan program SAS. Analisis ragam dilakukan untuk menguji pengaruh faktor-faktor dan interaksinya. Data persentase dianalisis setelah ditransformasi
(Steel dan Torrie, 1993). Perbandingan dilakukan untuk (1) perlakuan kontrol dan naungan 50% pada setiap genotipe dengan uji t, serta (2) persentase perubahan (penurunan atau peningkatan) akibat naungan 50% antar genotipe dengan DMRT bila ada beda nyata.